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技術 六方切換弁

出願人 株式会社不二工機
発明者 木船仁志森田紀幸
出願日 2016年1月28日 (4年0ヶ月経過) 出願番号 2016-014815
公開日 2017年8月3日 (2年6ヶ月経過) 公開番号 2017-133619
状態 特許登録済
技術分野 多方弁 圧縮機、蒸発器、凝縮器、流体循環装置
主要キーワード 回動棒 円筒状胴体 延長通路 左ストッパ 右ストッパ 字状通路 開口周り 離隔機構
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

課題

弁シートシート面主弁体に設けられた連通路の一端側シール面との間に隙間が生じないようにされた六方切換弁を提供する。

解決手段

上側弁シート10A及び下側弁シート10Bに設けられた6個のポートのうちの少なくとも一つの特定ポートは、主弁体20が第1の回転位置にあるとき、上下ポート連通路31により他ポートに連通するとともに、主弁体20が第2の回転位置にあるとき、2本のUターン連通路32、33のうちの前記特定ポート側に位置するUターン連通路により他ポートに連通するようにされ、上下ポート連通路31における前記特定ポート側は、その一端面がシート面17に密接するシール面37aとされた、主弁体20に対して独立して上下動可能な別体通路部材80で形成されるとともに、別体通路部材80と主弁体20との間にシール面37aをシート17面に押し付ける方向に付勢する付勢部材81が介装されている。

概要

背景

一般に、ルームエアコンカーエアコン等のヒートポンプ式冷暖房システムは、圧縮機、室外熱交換器室内熱交換器、及び膨張弁等に加えて、流路(流れ方向)切換手段としての流路切換弁を備えている。

この種の流路切換弁としては、四方切換弁がよく知られているが、それに代えて六方切換弁を用いることが考えられている。

以下に六方切換弁を備えたヒートポンプ式冷暖房システムの一例を図21を参照しながら簡単に説明する。図示例のヒートポンプ式冷暖房システム100は、運転モード(冷房運転暖房運転)の切り換えを六方切換弁180で行うようになっており、基本的には、圧縮機110、室外熱交換器120、室内熱交換器130、冷房用膨張弁150、及び暖房用膨張弁160を備え、それらの間に6個のポートpA、pB、pC、pD、pE、pFを有する六方切換弁180が配在されている。

前記各機器間導管パイプ)等で形成される流路で接続されており、冷房運転モードが選択されたときには、図21(A)に示される如くに、圧縮機110から吐出された高温高圧冷媒は、六方切換弁180のポートpAからポートpBを介して室外熱交換器120に導かれ、ここで室外空気熱交換して凝縮し、高圧二相冷媒となって冷房用膨張弁150に導入される。この膨張弁150により高圧の冷媒が減圧され、減圧された低圧の冷媒は、六方切換弁180のポートpEからポートpFを介して室内熱交換機130に導入され、ここで室内空気と熱交換(冷房)して蒸発し、室内熱交換機130からは低温低圧の冷媒が六方切換弁180のポートpCからポートpDを介して圧縮機110の吸入側に戻される。

それに対し、暖房運転モードが選択されたときには、図21(B)に示される如くに、圧縮機110から吐出された高温高圧の冷媒は、六方切換弁180のポートpAからポートpFを介して室内熱交換器130に導かれ、ここで室内空気と熱交換(暖房)して凝縮し、高圧の二相冷媒となって暖房用膨張弁160に導入される。この膨張弁160により高圧の冷媒が減圧され、減圧された低圧の冷媒は、六方切換弁180のポートpCからポートpBを介して室外熱交換器120に導入され、ここで室外空気と熱交換して蒸発し、室外熱交換器120からは低温低圧の冷媒が六方切換弁180のポートpEからポートpDを介して圧縮機110の吸入側に戻される。

前記した如くのヒートポンプ式冷暖房システムに組み込まれる六方切換弁として、特許文献1に所載の如くの、スライド式のものが知られている。このスライド式の六方切換弁は、スライド式主弁体を内蔵する弁本体(弁ハウジング)と電磁式パイロット弁とを有し、弁ハウジングに、前記ポートpA〜pFが設けられるとともに、スライド式主弁体が左右方向に摺動可能に配在されている。弁ハウジングにおけるスライド式主弁体の左右には、パイロット弁を介して圧縮機吐出側及び圧縮機吸入側に接続される、それぞれスライド式主弁体に結合された左右一対ピストンパッキンにより画成される二つの作動室が設けられ、この二つの作動室の圧力差を利用して前記スライド式主弁体を左右方向に摺動させることで前記流路切換を行うようにされている。

一方、特許文献2には、ロータリー式の四方切換弁が開示されている。この四方切換弁は、円筒状胴体主弁ハウジング)内を区劃片(回転軸部に片持ち支持された板状主弁体)により2つに区画するとともに、主弁ハウジングの外周部に前記吐出側高圧ポートと吸入側低圧ポートとを、また、室外入出ポートと室内側入出ポートとを、それぞれ180°前後離して対向配置させ、板状主弁体を回転させることにより、流路の切り換えを行うようにされている。また、板状主弁体の回転(流路切換)は、主弁ハウジングの上側に設けられた、システム内の高圧冷媒低圧冷媒差圧を利用する流体圧式アクチュエータ(板状主弁体の回転軸部の延長軸部に片持ち支持された板状体仕切られた二つの作動室)への高圧冷媒の導入・排出をパイロット弁で選択的に行うことによりなされる。

概要

弁シートシート面と主弁体に設けられた連通路の一端側シール面との間に隙間が生じないようにされた六方切換弁を提供する。上側弁シート10A及び下側弁シート10Bに設けられた6個のポートのうちの少なくとも一つの特定ポートは、主弁体20が第1の回転位置にあるとき、上下ポート連通路31により他ポートに連通するとともに、主弁体20が第2の回転位置にあるとき、2本のUターン連通路32、33のうちの前記特定ポート側に位置するUターン連通路により他ポートに連通するようにされ、上下ポート連通路31における前記特定ポート側は、その一端面がシート面17に密接するシール面37aとされた、主弁体20に対して独立して上下動可能な別体通路部材80で形成されるとともに、別体通路部材80と主弁体20との間にシール面37aをシート17面に押し付ける方向に付勢する付勢部材81が介装されている。

目的

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ポートから連通路に導入される高圧流体により、主弁体が押し下げあるいは押し上げられても、弁シートのシート面と主弁体に設けられた連通路の一端側シール面との間に隙間が生じないようにし得、もって、弁洩れを生じ難くできる六方切換弁を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

上側弁シート及び下側弁シートによりその上面開口及び下面開口が気密的に封止された筒状の主弁ハウジング、前記上側弁シート及び前記下側弁シートに合計で6個設けられたポート、及び前記主弁ハウジング内に回動可能に配在された主弁体を有する主弁と、前記主弁体を回動させるためのアクチュエータとを備え、前記主弁体内に、前記ポート間を選択的に連通するための複数本連通路が設けられ、前記主弁体を回転させることにより、連通するポート間が切り換えられるようにされた六方切換弁であって、前記主弁体に、前記上側弁シートに設けられたポートと前記下側弁シートに設けられたポートとを連通させるための上下ポート連通路と、同じ側の弁シートに設けられたポート同士を連通させるためのUターン連通路とが設けられ、前記6個のポートのうちの少なくとも一つの特定ポートは、前記主弁体が特定回転位置にあるとき、前記上下ポート連通路により前記特定ポートが設けられた弁シートと異なる弁シートに設けられた他ポートに連通するとともに、前記主弁体が別の特定回転位置にあるとき、前記Uターン連通路により前記特定ポートが設けられた弁シートに設けられた他ポートに連通するようにされ、前記上下ポート連通路における前記特定ポート側は、その一端面が前記弁シートのシート面に密接するシール面とされた、前記主弁体に対して独立して上下動可能な別体通路部材で形成されるとともに、該別体通路部材と前記主弁体との間に前記シール面を前記シート面に押し付ける方向に付勢する付勢部材介装されていることを特徴とする六方切換弁。

請求項2

前記主弁体に前記別体通路部材が上下方向に摺動可能に嵌挿される収容部が設けられるとともに、該収容部と前記別体通路部材との間にシール部材が介装されていることを特徴とする請求項1に記載の六方切換弁。

請求項3

前記上側弁シート及び前記下側弁シートにそれぞれ3個ずつ前記ポートが設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の流路切換弁。

請求項4

前記6個のポートは、平面視で同一円周上に設けられていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の六方切換弁。

請求項5

前記上側弁シートに第1ポート、第2ポート、及び第3ポートが設けられるとともに、前記下側弁シートに第4ポート、第5ポート、及び第6ポートが設けられ、第1ポートと第4ポート、第2ポートと第5ポート、及び第3ポートと第6ポートは、平面視で同一位置に配在されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の六方切換弁。

請求項6

前記上側弁シートに第1ポート、第2ポート、及び第3ポートが設けられるとともに、前記下側弁シートに第4ポート、第5ポート、及び第6ポートが設けられ、前記主弁体内に、前記主弁体が第1の回転位置をとるとき、第1ポートと第4ポートを連通させるとともに、前記主弁体が第2の回転位置をとるとき、第3ポートと第6ポートを連通させる上下ポート連通路と、前記主弁体が第1の回転位置をとるとき、第2ポートと第3ポートを連通させるとともに、前記主弁体が第2の回転位置をとるとき、第1ポートと第2ポートを連通させる上側Uターン連通路と、前記主弁体が第1の回転位置をとるとき、第5ポートと第6ポートを連通させるとともに、前記主弁体が第2の回転位置をとるとき、第4ポートと第5ポートを連通させる下側Uターン連通路と、が設けられていることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の六方切換弁。

請求項7

前記上側弁シートに第1ポート、第2ポート、及び第3ポートが設けられるとともに、前記下側弁シートに第4ポート、第5ポート、及び第6ポートが設けられ、前記主弁体内に、前記主弁体が第1の回転位置をとるとき、第1ポートと第4ポートを連通させるとともに、前記主弁体が第2の回転位置をとるとき、いずれのポートも連通させない第1上下ポート連通路と、前記主弁体が第1の回転位置をとるとき、いずれのポートも連通させず、前記主弁体が第2の回転位置をとるとき、第3ポートと第6ポートを連通させる第2上下ポート連通路と、前記主弁体が第1の回転位置をとるとき、第2ポートと第3ポートを連通させるとともに、前記主弁体が第2の回転位置をとるとき、第1ポートと第2ポートを連通させる上側Uターン連通路と、前記主弁体が第1の回転位置をとるとき、第5ポートと第6ポートを連通させるとともに、前記主弁体が第2の回転位置をとるとき、第4ポートと第5ポートを連通させる下側Uターン連通路と、が設けられていることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の六方切換弁。

請求項8

前記上下ポート連通路は、全体が直線状の通路で構成されていることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の六方切換弁。

請求項9

前記Uターン連通路は、U字状又は上面もしくは下面が開口した横長形状の通路で構成されていることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の六方切換弁。

請求項10

前記上下ポート連通路及び前記Uターン連通路の両端部に、前記上側弁シート及び/又は前記下側弁シートのシート面における各ポートの開口周りに密接する環状シール面を持つ凸部が設けられていることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の六方切換弁。

請求項11

前記付勢部材は、前記別体通路部材の外側又は内側に配在されていることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の六方切換弁。

請求項12

前記主弁体に、前記別体通路部材の前記付勢部材の付勢力による前記主弁体からの飛び出しを防止する押さえ部材が設けられていることを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の六方切換弁。

請求項13

前記主弁体は、一体回動可能かつ上下動可能な上半部と下半部との二分割構成とされ、前記上半部と前記下半部との間に、それらを相互に逆方向に付勢する付勢手段が介装されていることを特徴とする請求項1から12のいずれか一項に記載の六方切換弁。

請求項14

前記上下ポート連通路は、前記上半部と前記下半部とに跨がる分割連通路となっており、該分割連通路のうちの上半部分の下端部及び下半部分の上端部の一方に大径部が形成されるとともに、他方に前記大径部に挿入される円筒部が延設され、前記大径部と前記円筒部との間にシール部材が介装されていることを特徴とする請求項13に記載の六方切換弁。

技術分野

0001

本発明は、弁体を回転させることにより流路切り換えを行うロータリー式六方切換弁係り、特に、ヒートポンプ式冷暖房システム等において流路切換を行う流路切換弁として使用するのに好適な六方切換弁に関する。

背景技術

0002

一般に、ルームエアコンカーエアコン等のヒートポンプ式冷暖房システムは、圧縮機、室外熱交換器室内熱交換器、及び膨張弁等に加えて、流路(流れ方向)切換手段としての流路切換弁を備えている。

0003

この種の流路切換弁としては、四方切換弁がよく知られているが、それに代えて六方切換弁を用いることが考えられている。

0004

以下に六方切換弁を備えたヒートポンプ式冷暖房システムの一例を図21を参照しながら簡単に説明する。図示例のヒートポンプ式冷暖房システム100は、運転モード(冷房運転暖房運転)の切り換えを六方切換弁180で行うようになっており、基本的には、圧縮機110、室外熱交換器120、室内熱交換器130、冷房用膨張弁150、及び暖房用膨張弁160を備え、それらの間に6個のポートpA、pB、pC、pD、pE、pFを有する六方切換弁180が配在されている。

0005

前記各機器間導管パイプ)等で形成される流路で接続されており、冷房運転モードが選択されたときには、図21(A)に示される如くに、圧縮機110から吐出された高温高圧冷媒は、六方切換弁180のポートpAからポートpBを介して室外熱交換器120に導かれ、ここで室外空気熱交換して凝縮し、高圧二相冷媒となって冷房用膨張弁150に導入される。この膨張弁150により高圧の冷媒が減圧され、減圧された低圧の冷媒は、六方切換弁180のポートpEからポートpFを介して室内熱交換機130に導入され、ここで室内空気と熱交換(冷房)して蒸発し、室内熱交換機130からは低温低圧の冷媒が六方切換弁180のポートpCからポートpDを介して圧縮機110の吸入側に戻される。

0006

それに対し、暖房運転モードが選択されたときには、図21(B)に示される如くに、圧縮機110から吐出された高温高圧の冷媒は、六方切換弁180のポートpAからポートpFを介して室内熱交換器130に導かれ、ここで室内空気と熱交換(暖房)して凝縮し、高圧の二相冷媒となって暖房用膨張弁160に導入される。この膨張弁160により高圧の冷媒が減圧され、減圧された低圧の冷媒は、六方切換弁180のポートpCからポートpBを介して室外熱交換器120に導入され、ここで室外空気と熱交換して蒸発し、室外熱交換器120からは低温低圧の冷媒が六方切換弁180のポートpEからポートpDを介して圧縮機110の吸入側に戻される。

0007

前記した如くのヒートポンプ式冷暖房システムに組み込まれる六方切換弁として、特許文献1に所載の如くの、スライド式のものが知られている。このスライド式の六方切換弁は、スライド式主弁体を内蔵する弁本体(弁ハウジング)と電磁式パイロット弁とを有し、弁ハウジングに、前記ポートpA〜pFが設けられるとともに、スライド式主弁体が左右方向に摺動可能に配在されている。弁ハウジングにおけるスライド式主弁体の左右には、パイロット弁を介して圧縮機吐出側及び圧縮機吸入側に接続される、それぞれスライド式主弁体に結合された左右一対ピストンパッキンにより画成される二つの作動室が設けられ、この二つの作動室の圧力差を利用して前記スライド式主弁体を左右方向に摺動させることで前記流路切換を行うようにされている。

0008

一方、特許文献2には、ロータリー式の四方切換弁が開示されている。この四方切換弁は、円筒状胴体主弁ハウジング)内を区劃片(回転軸部に片持ち支持された板状主弁体)により2つに区画するとともに、主弁ハウジングの外周部に前記吐出側高圧ポートと吸入側低圧ポートとを、また、室外入出ポートと室内側入出ポートとを、それぞれ180°前後離して対向配置させ、板状主弁体を回転させることにより、流路の切り換えを行うようにされている。また、板状主弁体の回転(流路切換)は、主弁ハウジングの上側に設けられた、システム内の高圧冷媒低圧冷媒差圧を利用する流体圧式アクチュエータ(板状主弁体の回転軸部の延長軸部に片持ち支持された板状体仕切られた二つの作動室)への高圧冷媒の導入・排出をパイロット弁で選択的に行うことによりなされる。

先行技術

0009

特開平8−170864号公報
特開2001−82834号公報

発明が解決しようとする課題

0010

前記した如くの従来の流路切換弁においては、次のような解決すべき課題がある。

0011

すなわち、特許文献1に所載のスライド式の六方切換弁では、内容積が比較的小さな弁ハウジング内において高圧流体(冷媒)が内壁面等に衝突するとともに、その流れ方向が大きく変わるので、圧力損失が大きくなる嫌いがある。また、左右一対のピストン型パッキンを伴うスライド式主弁体を摺動させて流路切換を行う構成であるので、スティックスリップ等により摺動部分が摩耗しやすく、それに伴い、摺動部分のシール性が悪くなって、弁洩れしやすいという問題もある。

0012

また、特許文献2に所載のロータリー式の流路切換弁(四方切換弁)においては、高圧を受ける主弁体が、片持ち支持された、板厚に対して受圧面積の大きな板状体であるので、変形(撓み)等が生じやすく、強度や耐久性に問題があるとともに、シールすべき面に円筒面を含んでいるので、上記変形(撓み)等が生じやすいことと相俟って、シール性が損なわれやすく、弁洩れしやすいという問題もある。

0013

加えて、主弁ハウジング内において高圧流体が板状主弁体や内壁面に衝突するとともに、その流れ方向が大きく変わるので、圧力損失が大きくなり、また、主弁ハウジングの外周4箇所に概ね90°間隔でポートが設けられるので、配管の取り回しが厄介であり、パイロット弁や配管を含めた実質的な占有スペースが極めて大きくなるという問題もある。

0014

上記に加えて、従来の流路切換弁、特に、前記したヒートポンプ式冷暖房システムに使用される流路切換弁では、主弁ハウジング内において高温高圧の冷媒と低温低圧の冷媒とが近接した状態(薄壁一枚を隔てた状態)で流されるので、それらの主弁ハウジング内での熱交換量が大きくなって、システムの効率が悪くなるという問題もある。

0015

上記のような従来のスライド式の六方切換弁やロータリー式の四方切換弁に関する課題に鑑み、本願の発明者等は、先に、上側弁シート及び下側弁シートによりその上面開口及び下面開口が気密的に封止された筒状の主弁ハウジング、前記上側弁シート及び/又は前記下側弁シートに合計で少なくとも3個設けられたポート、及び前記主弁ハウジング内に回動可能に配在された主弁体を有する主弁と、前記主弁体を回動させるためのアクチュエータとを備え、前記主弁体内に、前記ポート間を選択的に連通するための複数本連通路が設けられ、前記主弁体を回転させることにより、連通するポート間が切り換えられる基本構成を有するロータリー式の流路切換弁(四方切換弁等)を提案している(特願2014−223189号参照)。

0016

かかる提案の流路切換弁によれば、上記した如くの従来の流路切換弁に比べて、圧力損失や摺動部分の摩耗を効果的に抑えることができ、シール性を向上させ得て、弁洩れし難くできるとともに、高圧に耐えられる十分な強度を確保できて耐久性を向上させることができ、さらに、熱損失を低減し得てヒートポンプ式冷暖房システムの効率を向上させることもできる等、極めて優れた効果を奏する。

0017

そこで、本願の発明者等は、前記提案の流路切換弁(四方切換弁)の基本構成を利用して次のような構成の六方切換弁の開発を検討している。

0018

以下、これを簡単に説明する。開発中の六方切換弁は、例えば、上側弁シートに、図21の六方切換弁180における6個のポートpA〜pFのうちの3個のポートpA、pE、pFを設けるとともに、下側弁シートにも3個のポートpB、pC、pDを設け、主弁体内に、上側と下側のポート間pA-pB、pE-pDを連通するための上下ポート連通路と、上側同士のポート間pE-pF、pA-pFを連通するための上側Uターン連通路と、下側同士のポート間pC-pD、pC-pBを連通するための下側Uターン連通路を設ける。

0019

このような構成のもとで、冷房運転を行う際には、例えば、主弁体に第1の回転位置をとらせ、上下ポート連通路により上側と下側のポート間pA-pBを連通させ、上側Uターン連通路により上側同士のポート間pE-pFを連通させ、下側Uターン連通路により下側同士のポート間pC-pDを連通させる。

0020

冷房運転から暖房運転に切り換える際には、主弁体を第1の回転位置から所定角度回転させて第2の回転位置をとらせ、上下ポート連通路により上側と下側のポート間pE-pDを連通させ、上側Uターン連通路により上側同士のポート間pA-pFを連通させ、下側Uターン連通路により下側同士のポート間pC-pBを連通させる。

0021

ところが、このような構成の六方切換弁では、冷房運転から暖房運転へ切り換えると、圧縮機からの高圧冷媒がポートpAから上側Uターン連通路に導入されるとともに、上下ポート連通路によりポートpEがポートpDを介して圧縮機吸入側に接続され、また、ポート間pC-pBを連通させる下側Uターン連通路は低圧ないし中間圧側に接続される。そのため、上側Uターン連通路に導入される高圧冷媒により主弁体が押し下げられ、上側弁シートのシート面と上下ポート連通路及び上側Uターン連通路の上端シール面との間に隙間が生じる。

0022

この種の流路切換弁では、通常、主弁ハウジング内は高圧冷媒で満たされているため、高圧冷媒が導入される上側Uターン連通路の上端シール面とシート面との間に隙間が生じても大きな問題とはならないが、圧縮機吸入側に接続される上下ポート連通路の上端シール面とシート面との間に隙間が生じると、主弁ハウジング内の高圧冷媒がその隙間を介して圧縮機吸入側に抜けてしまう弁洩れが発生して、システムの効率が低下するという問題が生じるおそれがある。

0023

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ポートから連通路に導入される高圧流体により、主弁体が押し下げあるいは押し上げられても、弁シートのシート面と主弁体に設けられた連通路の一端側シール面との間に隙間が生じないようにし得、もって、弁洩れを生じ難くできる六方切換弁を提供することにある。

0024

また、本発明の他の目的とするところは、圧力損失や摺動部分の摩耗を効果的に抑えることができ、シール性を向上させ得て、弁洩れを一層し難くできるとともに、高圧に耐えられる十分な強度を確保できて耐久性を向上させることができ、さらに、熱損失を低減し得てヒートポンプ式冷暖房システムの効率を向上させることもできる六方切換弁を提供することにある。

課題を解決するための手段

0025

前記の目的を達成すべく、本発明に係る六方切換弁は、基本的には、上側弁シート及び下側弁シートによりその上面開口及び下面開口が気密的に封止された筒状の主弁ハウジング、前記上側弁シート及び前記下側弁シートに合計で6個設けられたポート、及び前記主弁ハウジング内に回動可能に配在された主弁体を有する主弁と、前記主弁体を回動させるためのアクチュエータとを備え、前記主弁体内に、前記ポート間を選択的に連通するための複数本の連通路が設けられ、前記主弁体を回転させることにより、連通するポート間が切り換えられるようにされ、前記主弁体に、前記上側弁シートに設けられたポートと前記下側弁シートに設けられたポートとを連通させるための上下ポート連通路と、同じ側の弁シートに設けられたポート同士を連通させるためのUターン連通路とが設けられ、前記6個のポートのうちの少なくとも一つの特定ポートは、前記主弁体が特定回転位置にあるとき、前記上下ポート連通路により前記特定ポートが設けられた弁シートと異なる弁シートに設けられた他ポートに連通するとともに、前記主弁体が別の特定回転位置にあるとき、前記Uターン連通路により前記特定ポートが設けられた弁シートに設けられた他ポートに連通するようにされ、前記上下ポート連通路における前記特定ポート側は、その一端面が前記弁シートのシート面に密接するシール面とされた、前記主弁体に対して独立して上下動可能な別体通路部材で形成されるとともに、該別体通路部材と前記主弁体との間に前記シール面を前記シート面に押し付ける方向に付勢する付勢部材介装されていることを特徴としている。

0026

好ましい態様では、前記主弁体に前記別体通路部材が上下方向に摺動可能に嵌挿される収容部が設けられるとともに、該収容部と前記別体通路部材との間にシール部材が介装される。

0027

他の好ましい態様では、前記上側弁シート及び前記下側弁シートにそれぞれ3個ずつ前記ポートが設けられる。

0028

前記6個のポートは、好ましくは、平面視で同一円周上に設けられる。

0029

他の好ましい態様では、前記上側弁シートに第1ポート、第2ポート、及び第3ポートが設けられるとともに、前記下側弁シートに第4ポート、第5ポート、及び第6ポートが設けられ、第1ポートと第4ポート、第2ポートと第5ポート、及び第3ポートと第6ポートは、平面視で同一位置に配在される。

発明の効果

0030

本発明に係る六方切換弁では、上下ポート連通路の上端部又は下端部が主弁体に対して独立して上下動可能な別体通路部材で形成されるとともに、該別体通路部材のシール面を圧縮コイルばね等の付勢部材で弁シートのシート面に押し付けるようにされているので、主弁体が押し下げあるいは押し上げられても、別体通路部材のシール面はシート面に密接した状態を維持する。そのため、低圧側(圧縮機吸入側)に接続される上下ポート連通路のシール面とシート面との間に隙間は生じることはなく、したがって、主弁ハウジング内の高圧冷媒が圧縮機吸入側に抜ける弁洩れを生じ難くできる。

0031

上記した以外の、課題、構成、及び作用効果は、以下の実施形態により明らかにされる。

図面の簡単な説明

0032

本発明に係る六方切換弁の第1実施形態を示す概略斜視図。
第1実施形態の六方切換弁における流路切換動作の説明に供される図であり、(A)は主弁体が第1の回転位置にある状態、(B)は主弁体が第2の回転位置にある状態をそれぞれ示す平面図。
図2(A)のX−X矢視線に従う断面図。
図2(A)のY−Y矢視線に従う断面図。
(A)は、図3におけるZ部の拡大図、(B)は、第1実施形態の六方切換弁における主弁体上半部に設けられた別体通路部材周りの説明に供される分解斜視図。
(A)は、第1実施形態の六方切換弁における主弁体上半部の上方斜視図、(B)は、主弁体下半部の下方斜視図。
(A)、(B)は、第1実施形態の六方切換弁に設けられたシール面離隔機構の構成及び動作説明に供される拡大断面図。
第1実施形態の六方切換弁における流路切換動作の説明に供される図であり、(A)は主弁体が第1の回転位置にある状態、(B)は主弁体が第2の回転位置にある状態をそれぞれ示す概略分解斜視図。
第1実施形態におけるアクチュエータ部分の第1の状態を示す、図3の上部の詳細断面図。
第1実施形態におけるアクチュエータ部分の第2の状態を示す詳細断面図。
図10に示されるアクチュエータに備えられる運動変換機構の主要部の拡大分解斜視図。
本発明に係る六方切換弁の第2実施形態を示す概略斜視図。
第2実施形態の六方切換弁における、(A)は上面側配置図、(B)は(A)に対応させた下面側配置図。
図13(A)、(B)における、Oを通るC−C矢視線に従う断面図。
第2実施形態の六方切換弁における主弁体上半部に設けられた別体通路部材周りの説明に供される分解斜視図。
(A)は、第2実施形態の六方切換弁における主弁体上半部の上方斜視図、(B)は、主弁体下半部の下方斜視図。
第2実施形態の六方切換弁における流路切換動作の説明に供される図であり、(A)は主弁体が第1の回転位置にある状態、(B)は主弁体が第2の回転位置にある状態をそれぞれ示す平面図。
第2実施形態の六方切換弁において主弁体が第1の回転位置にある状態を示す、図17(A)のo1−o2−o3−o4を通るD−D矢視線に従う部分概略断面図
第2実施形態の六方切換弁において主弁体が第2の回転位置にある状態を示す、図17(B)のo1−o2−o3−o4を通るD−D矢視線に従う部分概略断面図。
第2実施形態の主としてアクチュエータ部分の説明に供される図であり、(A)は主弁体が第1の回転位置にある状態、(B)は主弁体が第2の回転位置にある状態をそれぞれ示す、図14のE−E矢視線に従う階段断面図。
流路切換弁として六方切換弁が使用されたヒートポンプ式冷暖房システムの一例における、(A)は冷房運転時、(B)は暖房運転時を示す概略構成図。

実施例

0033

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。

0034

[第1実施形態]
まず、本発明の第1実施形態の六方切換弁1を図1図11を参照しながら説明する。

0035

図1は、本発明に係る六方切換弁の第1実施形態を示す概略斜視図、図2(A)、(B)は、その平面図、図3は、図2(A)のX−X矢視線に従う断面図、図4は、図2(A)のY−Y矢視線に従う断面図である。

0036

なお、本明細書において、上下、左右、前後等の位置、方向を表わす記述は、説明が煩瑣になるのを避けるために図面に従って便宜上付けたものであり、実際にヒートポンプ式冷暖房システム等に組み込まれた状態での位置、方向を指すとは限らない。

0037

また、各図において、部材間に形成される隙間や部材間の離隔距離等は、発明の理解を容易にするため、また、作図上の便宜を図るため、各構成部材の寸法に比べて大きくあるいは小さく描かれている場合がある。

0038

図示実施形態の六方切換弁1は、例えば前述した図21に示されるヒートポンプ式冷暖房システム100における六方切換弁180として用いられるもので、ロータリー式の主弁5と、流体圧式のアクチュエータ7とを備える。なお、本実施形態の六方切換弁1に備えられている6個のポートは、上記六方切換弁180の各ポートpA〜pFに対応させて同一の符号が付されている。

0039

以下においては、まず、主として主弁5について説明し、その後にアクチュエータ7について説明する。

0040

<主弁5の構成及び動作>
主弁5は、主弁ハウジング10と、この主弁ハウジング10内に回動可能かつ上下動可能に配在された主弁体20とを備える。

0041

主弁ハウジング10は、アルミあるいはステンレス等の金属製とされ、円筒状の胴部10Cと、この胴部10Cの上面開口を気密的に封止するようにかしめ固定され、さらにはんだ付けろう付け溶接等により固定された厚肉円板状の上側弁シート10Aと、胴部10Cの下面開口を封止するように前記上側弁シート10Aと同様に前記胴部10Cに固定された厚肉円板状の下側弁シート10Bとを有する。上側弁シート10Aには、該上側弁シート10Aに形成された開口と該開口に接続された管継手からなる3個のポート(第1ポートpA、第2ポートpF、第3ポートpE)が設けられ、下側弁シート10Bにも、該下側弁シート10Bに形成された開口と該開口に接続された管継手からなる3個のポート(第4ポートpB、第5ポートpC、第6ポートpD)が設けられ、6個のポートpA〜pFは、同径でかつ平面視で(主弁ハウジング10の中心線O方向で視て)同一円周上に設けられており、図1図2図3に加えて図8の概略分解斜視図を参照すればよくわかるように、上側のポートpAと下側のポートpB、上側のポートpEと下側のポートpD、上側のポートpFと下側のポートpCは、平面視で同一位置に配在されている。上側弁シート10Aの下面及び下側弁シート10Bの上面は、平坦で滑らかなシート面17、17となっている。

0042

前記主弁ハウジング10における上側弁シート10Aの上面側中央(主弁ハウジング10の中心線O上)付近には、上向きに凹部19(後述する回転伝達機構77の収容部)が設けられ、この凹部19における前記中心線O上に、主弁体20の上側回転軸部30A(後述)を回転自在に支持する軸受穴15Aが設けられ、下側弁シート10Bの下面側中央には、主弁体20の下側回転軸部30B(後述)を回転自在に支持する軸受穴15Bが設けられている。

0043

また、上側弁シート10Aの上面側には後述するアクチュエータ7の本体部50が設けられている。前記本体部50は、平面視で主弁ハウジング10から側方には突出しないように、ポートpEとポートpFとの間に設けられている(上側弁シート10Aの径内に収まっている)。

0044

主弁体20は、短円柱状の上半部20Aと下半部20Bとの二分割構成となっており、前記上半部20Aと下半部20Bとの間に、それらを相互に逆方向に付勢する付勢手段としての4本の圧縮コイルばね29が縮装されている(図3図4参照)。4本の圧縮コイルばね29は、上半部20Aと下半部20Bとの間に所定の間隙が形成されるように、上半部20Aの下部及び下半部20Bの上部の同一円周上に等角度間隔で設けられた4個のばね収納穴29hに装填されている。なお、圧縮コイルばね29の数は4本に限定されない。

0045

主弁体20の上面側及び下面側の平面視で同一位置には、主弁体20の中心線O(主弁ハウジング10と共通)を通り、その両端が外周端近くまで伸び断面矩形横溝27、27が形成されており、この横溝27、27の両端近くに、主弁体20の上半部20Aと下半部20Bとを一体回動可能かつ上下動可能とすべく、図4に示される如くに、2本の貫通孔26が形成されるとともに、この2本の貫通孔26に、上下端部に小径部25aが設けられた段付きの一体回動棒25が挿入されている。

0046

主弁体20の回転軸部は、主弁体20の本体部分(上半部20A、下半部20B)と一体的に挙動可能な上側回転軸部30Aと下側回転軸部30Bとに分けられている。上側回転軸部30Aは、前記軸受穴15Aに挿入される枢軸部30a(後述する回転伝達機構77の従動歯車39の固定軸部にもなる)と、中間大径部30cと、前記主弁体20の上面側に形成された横溝27に嵌合する断面矩形の角棒部30bとからなっている。下側回転軸部30Bは、前記軸受穴15Bに挿入される枢軸部30dと、前記主弁体20の下面側に形成された横溝27に嵌合する断面矩形の角棒部30bとからなっている。前記上下の角棒部30b、30bの両端近くには挿通穴が設けられ、該挿通穴に、前記一体回動棒25の上下端部に設けられた小径部25aが嵌挿されることで、前記一体回動棒25は、上側回転軸部30Aと下側回転軸部30Bとに固定される。

0047

したがって、上側及び下側の回転軸部30A、30Bと左右の一体回動棒25、25は、相互に若干の相対移動可能かつ一体回動可能に井形状ないし矩形状に組まれた枠状体28を構成しており、この枠状体28により、二分割構成とされた主弁体20(上半部20A、下半部20B)の上下動、傾き、位置ずれ等に柔軟に対応できる。

0048

流路切換にあたり、主弁体20は、後述するアクチュエータ7により、正逆両方向に回転せしめられ、図2(A)及び図8(A)に示される如くの第1の回転位置と、この第1の回転位置から反時計回りに120°回転させた、図2(B)及び図8(B)に示される如くの第2の回転位置とを選択的にとり得るようにされている。

0049

主弁体20には、上下のポート間を連通する上下ポート連通路31と、上側のポート同士を連通する上側Uターン連通路32と、下側のポート同士を連通する下側Uターン連通路33と、が設けられている。

0050

上下ポート連通路31は、各ポートpA〜pFと略同径の直線状の貫通路とされ、上側Uターン連通路32と下側Uターン連通路33は、平面視で湾曲した矩形ないし扇形状の、上面又は下面の全面が開口した横長形状とされ、各連通路31〜33の上面開口又は下面開口は、前記6個のポートpA〜pFと同一円周上に配在されている。また、上側Uターン連通路32と下側Uターン連通路33の両端部も各ポートpA〜pFと略同径の断面半円形状となっており、上下ポート連通路31と上側Uターン連通路32の両端部、並びに、上下ポート連通路31と下側Uターン連通路33の両端部のそれぞれの三者の角度間隔は120°となっている。

0051

ここで、主弁体20が第1の回転位置にあるときには、上下ポート連通路31は、第1ポートpAの真下で第4ポートpBの真上に位置し、主弁体20を第1の回転位置から反時計回りに120°回転させた第2の回転位置では、上下ポート連通路31は、第3ポートpEの真下で第6ポートpDの真上に位置し、同様に、上側Uターン連通路32の両端部は、第1の回転位置では、第3ポートpEと第2ポートpFの真下に位置し、第2の回転位置では、第1ポートpAと第2ポートpFの真下に位置する。さらに、下側Uターン連通路33の両端部は、第1の回転位置では、第5ポートpCと第6ポートpDの真上に位置し、第2の回転位置では、第5ポートpCと第4ポートpBの真上に位置する。

0052

したがって、上下ポート連通路31は、主弁体20が第1の回転位置をとるとき、第1ポートpAと第4ポートpBを連通させるとともに、主弁体20が第2の回転位置をとるとき、第3ポートpEと第6ポートpDとを連通させ、上側Uターン連通路32は、主弁体20が第1の回転位置をとるとき、第3ポートpEと第2ポートpFを連通させるとともに、主弁体20が第2の回転位置をとるとき、第1ポートpAと第2ポートpFとを連通させ、下側Uターン連通路33は、主弁体20が第1の回転位置をとるとき、第5ポートpCと第6ポートpDを連通させるとともに、主弁体20が第2の回転位置をとるとき、第5ポートpCと第4ポートpBとを連通させるようになっている。

0053

前記した上下ポート連通路31の下端部、上側Uターン連通路32の上面側、及び下側Uターン連通路33の下面側には、図3図5図6を参照すればよくわかるように、上側弁シート10A、下側弁シート10Bのシート面17、17における各ポートpA〜pFの開口周りに密接する環状シール面37を持つ凸部36が突設されている。

0054

上記に加えて、本実施形態では、主弁体20の上半部20Aと上側弁シート10Aとの間、及び、主弁体20の下半部20Bと下側弁シート10Bとの間に、主弁体20の回転時において、主弁体20側のシール面37を上側弁シート10A及び下側弁シート10Bのシート面17、17から離れさせるボール式シール面離隔機構45が設けられている。

0055

ボール式シール面離隔機構45は、上半部20Aと上側弁シート10Aとの間に設けられたものが図7に代表例で示されているように、ボール46と、該ボール46を、その一部を上下方向に突出させた状態で、回転自在にかつ移動は実質的に阻止した状態で収容する収容部47と、主弁体20の回転開始前及び回転終了時においては、主弁体20側のシール面37が上側弁シート10Aのシート面17から離れないように、前記収容部47から突出する前記ボール47の一部が嵌め込まれ、主弁体20の回転時(流路切換中)においては、ボール46が主弁体20を押し下げながら転がり出るような寸法形状とされた逆円錐状凹穴48とを備えている。なお、収容部47は、丸穴47aと、該丸穴47に圧入等により固定された、上部が窄まった筒状抜け止め金具47bとで構成されている。

0056

前記ボール46が収容された収容部47は、主弁体20の上半部20Aと下半部20Bの同一円周上にそれぞれ120°間隔をあけて3箇所に設けられており、また、凹穴48は上側弁シート10Aと下側弁シート10Bの同一円周上のそれぞれに、平面視で前記収容部47と同一位置及び該位置から反時計回りに120°離れた位置の3箇所ずつに設けられている。

0057

かかるシール面離隔機構45では、主弁体20の回転開始前及び回転終了時においては、例えば図7(A)に示される如くに、上側弁シート10Aの凹穴48内にボール46の一部が嵌り込んでいる。この嵌り込み量(上側弁シート10Aのシート面17からボール46の頂上までの高さ)をhとする。この状態から主弁体20を120°回転させ始めると、収容部47が周方向に移動(回転)し、これに伴ってボール46は、図7(B)に示される如くに、主弁体20(上半部20A)を、上半部20Aと下半部20Bとの間に縮装された圧縮コイルばね29の付勢力に抗して押し下げながら、凹穴48から転がり出る。これによって、主弁体20のシール面37が上側弁シート10Aのシート面17から離れる。この際の主弁体20の押し下げ量は前記嵌り込み量hとなる。

0058

なお、主弁体20が120°回転すると、ボール46が次の凹穴48に嵌り込むので、主弁体20(上半部20A)は圧縮コイルばね29の付勢力によって押し上げられ、主弁体20のシール面37が上側弁シート10Aのシート面17に押し付けられる。

0059

一方、上下ポート連通路31は、図3に示される如くに、主弁体20の上半部20Aと下半部20Bとに跨がる分割連通路となっているので、シール性を確保して弁洩れを生じ難くするため、並びに、本発明の「課題」で述べたように、主弁体20を第1の回転位置から第2の回転位置に回転させると、第1ポートpAから上側Uターン連通路32に導入される高圧冷媒により主弁体20が押し下げられて、上側弁シート10Aのシート面17と上下ポート連通路31及び上側Uターン連通路32の上端シール面37との間に隙間が生じて弁洩れが発生するという問題を解消すべく、次のような弁洩れ対策が講じられている。

0060

すなわち、主弁体20の上半部20Aには、上下ポート連通路31の下半部よりも大径の、上下面が開口しかつ側面が部分的に切欠された段付き円筒状の収容部90が設けられており、この収容部90の下部に、その上下にOリング(シール部材)装着用環状溝が形成された段付き挿入部92が設けられている。

0061

この段付き挿入部92の下部(大径部)には、下半部20Bの上面から上側に延設された上下ポート連通路31の一部を構成する円筒状の延長通路部(円筒部)20eが摺動自在に挿入されるとともに、段付き挿入部92と延長通路部20eとの間にOリング(シール部材)93が介装され、当該Oリング93の脱落を防止すべく、ワッシャ94が段付き挿入部92の下端部に圧入あるいは溶接にて接合固定されている。Oリング93の内周(延長通路部20eの外周との間)には、図5(A)を参照すればよくわかるように、滑りを良くするため、テフロン登録商標)等からなるパッキン95が介装されている。このような構成により、分割連通路においても弁洩れを生じ難くできる。

0062

一方、図3に加えて図5(A)、(B)を参照すればよくわかるように、前記収容部90の上部には、上下ポート連通路31の上部を構成する、主弁体20の上半部20Aに対して独立して上下動可能な段付き円筒状の別体通路部材80が配在されている。この別体通路部材80の上端面は、上側弁シート10Aのシート面17に密接する、前記凸部36と同等の円環状シール面37aとされ、そのシール面37aから若干下がった部位に鍔状部80aが突設されている。また、別体通路部材80の下端小径部80bと前記段付き挿入部92の上部との間には、前記分割連通路の弁洩れ対策と同様に、Oリング(シール部材)93が介装され、当該Oリング93の脱落を防止すべく、ワッシャ94が段付き挿入部92の上端部に圧入あるいは溶接にて接合固定されている。Oリング93の内周(別体通路部材80の下端小径部80bとの間)には、前記と同様にパッキン95が介装されている。

0063

別体通路部材80の外側であって該別体通路部材80の鍔状部80aとワッシャ94との間には、前記シール面37aをシート面17に押し付ける方向に付勢する圧縮コイルばね(付勢部材)81が介装されている。

0064

また、前記収容部90の上端部には、流路切換時に前述したボール式シール面離隔機構45により主弁体20の上半部20Aが押し下げられた際に、前記別体通路部材80のシール面37aもシート面17から離れるようにするための、別体通路部材80の上端部に外挿される、耳状部82a付きの環状押さえ部材82が固着されている。この押さえ部材82は、前記収容部90の上端部に2箇所設けられた凹部91に耳状部82aが嵌合せしめられてレーザー溶接等により接合固定されている。ボール式シール面離隔機構45により主弁体20の上半部20Aが押し下げられた際には、前記押さえ部材82が別体通路部材80の鍔状部80aに接当してこれを押し下げ、このとき以外は、押さえ部材82と鍔状部80aとの間に所定の隙間が形成されるように各部の寸法形状が設定されている。なお、上記のように環状押さえ部材82を設けることにより、別体通路部材80の組み付け時に該別体通路部材80の圧縮コイルばね81の付勢力による主弁体20の収容部90からの飛び出しを防止できるという効果も得られる。

0065

また、圧縮機の吐出側に接続される、上側弁シート10Aにおける第1ポートpAの下端部(シート面17)には、高圧冷媒を主弁ハウジング10内に導入するための切欠部10sが設けられている(図3において上下ポート連通路31を構成する別体通路部材80の直上)。

0066

以上の説明から理解されるように、本実施形態の六方切換弁1を図21に示される如くのヒートポンプ式冷暖房システム100に組み込んで、冷房運転を行う際には、図8(A)に示される如くに、主弁体20に第1の回転位置をとらせ、上下ポート連通路31により上側と下側のポート間pA-pBを連通させ、上側Uターン連通路32により上側同士のポート間pE-pFを連通させ、下側Uターン連通路33により下側同士のポート間pC-pDを連通させる。

0067

冷房運転から暖房運転に切り換える際には、図8(B)に示される如くに、主弁体20を第1の回転位置から反時計回りに120°回転させて第2の回転位置をとらせ、上下ポート連通路31により上側と下側のポート間pE-pDを連通させ、上側Uターン連通路32により上側同士のポート間pA-pFを連通させ、下側Uターン連通路33により下側同士のポート間pC-pBを連通させる。

0068

ここで、上記したように、主弁体20に対して独立して上下動可能な別体通路部材80が備えられていない構成であると、冷房運転から暖房運転へ切り換えると、圧縮機からの高圧冷媒がポートpAから上側Uターン連通路32に導入されるとともに、上下ポート連通路31によりポートpEがポートpDを介して圧縮機吸入側に接続され、また、ポート間pC-pBを連通させる下側Uターン連通路33は低圧ないし中間圧側に接続される。そのため、上側Uターン連通路32に導入される高圧冷媒により主弁体20が押し下げられて、上側弁シート10Aのシート面17と上下ポート連通路31及び上側Uターン連通路32の上端シール面37との間に隙間が生じる。

0069

高圧冷媒は前記切欠部10sから主弁ハウジング10内に常時導入されて、主弁ハウジング10内は高圧冷媒で満たされているため、高圧冷媒が導入される上側Uターン連通路32の上端シール面37とシート面17との間に隙間が生じても大きな問題とはならないが、圧縮機吸入側に接続される上下ポート連通路31の上端シール面とシート面17との間に隙間が生じると、主弁ハウジング10内の高圧冷媒がその隙間を介して圧縮機吸入側に抜けてしまう弁洩れが発生してしまう。

0070

それに対し、本実施形態の六方切換弁1では、上下ポート連通路31の上部が主弁体20に対して独立して上下動可能な別体通路部材80で形成されるとともに、該別体通路部材80のシール面37aを圧縮コイルばね81でシート面17に押し付けるようにされているので、主弁体20(の上半部20A)が押し下げられても、上下ポート連通路31の上部を構成する別体通路部材80のシール面37aはシート面17に密接した状態を維持する。

0071

そのため、圧縮機吸入側に接続される上下ポート連通路31の上端シール面37aとシート面17との間に隙間は生じることはなく、したがって、主弁ハウジング10内の高圧冷媒が圧縮機吸入側に抜ける弁洩れを生じ難くできる。

0072

また、本実施形態の六方切換弁1においては、上下ポート連通路31は、通路径がポートpA〜pFの口径と略同じ直線状の通路とされ、上側Uターン連通路32及び下側Uターン連通路33は、内容積が比較的大きくされているので、圧力損失が軽減され、トータルでは従来の六方切換弁に比べて圧力損失を相当軽減できる。

0073

また、主弁体20が上半部20Aと下半部20Bとの二分割構成とされ、上半部20Aと下半部20Bはそれぞれ独立して上下動できるようにされるとともに、上半部20Aと下半部20Bとの間に圧縮コイルばね29が縮装されているので、そのばね力により、上半部20Aは押し上げられてそのシール面37(37a)が上側弁シート10Aのシート面17における各ポートpA、pE、pF周りに押し付けられるとともに、下半部20Bは押し下げられてそのシール面37が下側弁シート10Bのシート面17における各ポートpB、pC、pD周りに押し付けられる。

0074

この場合、主弁体20(上半部20Aと下半部20B)側に凸部36が突設されてその端面が環状シール面37(37a)とされていることから、シート面17に対接する部分の面積が必要最小限とされ、そのため、対接面圧が高められる。これにより、十分なシール性を確保できて、弁洩れを効果的に抑制できる。

0075

加えて、上側弁シート10A及び下側弁シート10Bは平板状とされるので、シート面17を平坦な平滑面とする(容易に面精度を上げる)ことができ、これによっても、従来例のようにシールすべき面に円筒面を含んでいるものに比べて、シール性を格段に向上できる。

0076

さらに、主弁ハウジング10の上側弁シート10A及び下側弁シート10Bに全てのポートpA〜pFが設けられることから、配管の取り回しが容易となるとともに、配管を含めた実質的な占有スペースを小さくできる。

0077

さらに加えて、本実施形態においては、ボール式シール面離隔機構45により、主弁体20の回転時(流路切換中)に、主弁体20の上半部20Aが押し下げられるとともに、下半部20Bが押し上げられ、主弁体20側のシール面37(37a)が上側弁シート10A及び下側弁シート10Bのシート面17、17から離されるようにされているので、摺動摩擦がほとんど生じず、そのため、スティックスリップ等を生じ難くでき、摺動部分の摩耗を大幅に抑制することができ、さらに、摩耗が抑制されることから、耐久性が向上して弁洩れを効果的に抑えることができる。

0078

さらに、本実施形態の六方切換弁1は、高圧を受ける主弁体20(上半部20Aと下半部20B)が円柱状とされ、その内部に連通路31〜33が設けられるので、従来例のような変形(撓み)等を生じ難くでき、十分な強度や耐久性を確保できる。

0079

上記に加えて、本実施形態の六方切換弁1をヒートポンプ式冷暖房システム等の、高温高圧の冷媒と低温低圧の冷媒が流される環境で使用する場合、各連通路31〜33は主弁体20内で比較的大きく離されて設けられているので、高温高圧の冷媒と低温低圧の冷媒とが近接した状態(薄壁一枚を隔てた状態)で流される従来のものに比べて、主弁ハウジング10内での熱交換量を大幅に低減でき、そのため、システムの効率を向上できるという効果も得られる。

0080

<アクチュエータ7の構成及び動作>
次に、図9図11を参照しながら、第1実施形態の六方切換弁1における主弁体20を回動させるためのアクチュエータ7について説明する。

0081

本実施形態1のアクチュエータ7は、前記主弁5内を流通する高圧流体と低圧流体との差圧を利用した流体圧式のもので、前記主弁ハウジング10における上側弁シート10Aの一端側に設けられた本体部50を有する。

0082

本体部50は、上側弁シート10Aから上方に向けて延設された円筒状の胴部51と、この胴部51の上面開口を気密的に封止するように固着されてかしめ固定された、中央に凸部を持つ上面閉塞部材52と、胴部51の下面開口を封止するように固定された厚肉円板状の、シール部材とストッパを兼ねる下面閉塞部材53とを備え、その内部には、作動室55が設けられている。この作動室55には、運動変換機構58を構成する厚肉有蓋円筒状の受圧移動体60と、この受圧移動体60に該受圧移動体60の上下方向の移動に伴い相対的に回動可能に内挿される円柱状の回転駆動体65とが収容されている。回転駆動体65は、本体部50に対して回動可能に軸支されているため、作動室55内で上下方向に移動せずに、受圧移動体60の上下方向の移動に伴って相対的に該受圧移動体60内で回動するようになっている。

0083

前記受圧移動体60の外周上端近くには、作動室55の内周面との間を気密的に封止して該作動室55を容積可変の下部55Aと上部55Bとに気密的に仕切るパッキン62が装着され、受圧移動体60の外周の下部には、胴部51の内周下半部に左右2カ所設けられた高さ方向に伸びるキー溝54にそれぞれ嵌め込まれる作動ピン63が圧入等により固定されている。

0084

前記作動ピン63とキー溝54により、受圧移動体60は、直線的に上下動するがその回転は阻止される。

0085

なお、図9には、受圧移動体60が最上昇位置にある状態(上動行程完了状態)が示され、図10には、受圧移動体60が最下降位置にある状態(下動行程完了状態)が示されている。

0086

また、本体部50(の胴部51)の下部には、作動室下部55Aに高圧流体を導入・排出するための下部ポート56が設けられるとともに、その上部(上面閉塞部材52)には、作動室上部55Bに高圧流体を導入・排出するための上部ポート57が設けられている。

0087

そして、本実施形態のアクチュエータ7には、前記運動変換機構58を構成する受圧移動体60と回転駆動体65との間に、受圧移動体60の上下動(往復直線運動)を回転駆動体65の正逆両方向の回転運動に変換するため、ボール72、このボール72の収容部74、及び螺旋溝75が設けられている。

0088

詳細には、受圧移動体60には、複数個(本実施形態では2個)のボール72及びその収容部74が設けられ、回転駆動体65には、その外周に、周方向に曲がりながら上下方向に伸びる複数本(本実施形態では2本)の螺旋溝75が設けられている。前記収容部74は、受圧移動体60の下端部と、該下端部に溶接等により接合された環状押さえ部材66とにより、ボール72を、その一部を半径方向内方に突出させた状態で、回転自在にかつ移動は実質的に阻止した状態で収容するようになっている。一方、前記螺旋溝75は、前記収容部74から半径方向内方に突出するボール72の一部が嵌め込まれて回転自在に密接するような、断面円弧状の浅溝からなっている。

0089

前記回転駆動体65の中央には、該回転駆動体65と一体回動するように段付き円柱状の回転駆動軸部76が圧入、かしめ等により固定されている。回転駆動軸部76と下面閉塞部材53に設けられた中央穴との間にはOリングが介装されている。回転駆動体65(回転駆動軸部76)の回転軸線Qは、主弁体20の回転軸線(中心線)Oに対して偏心するとともに、主弁体20の回転軸線Oに平行に配在されており、回転駆動軸部76と主弁体20の上側回転軸部30Aとの間には、回転駆動体65の回転を主弁体20に伝達する回転伝達機構77が設けられている。

0090

回転伝達機構77は、回転駆動軸部76に連結固定された扇形状の駆動歯車97と、上側回転軸部30A(の枢軸部30a)に連結固定され、前記駆動歯車97に噛合する従動歯車98とで構成されている。なお、回転伝達機構77としては、例えば特願2014−223189号に記載されているような揺動アーム式のもの等を用いてもよい。

0091

次に、アクチュエータ7の本体部50内の動作について説明する。

0092

図9は、作動室下部55Aにポート56を介して高圧流体(高圧冷媒)を導入するとともに、作動室上部55Bからポート57を介して高圧流体を排出した状態を示している。

0093

作動室下部55Aに高圧流体を導入すると、高圧流体は、受圧移動体60に装着されているパッキン62より下方で下面閉塞部材53より上方の空間の隅々まで、つまり、受圧移動体60の内周面と回転駆動体65の外周面との間に形成される隙間を介して受圧移動体60の上底面と回転駆動体65の上面との間の部分や、本体部50の胴部51の内周面と受圧移動体60の外周面との間に形成される隙間部分等に行き渡る。

0094

このような構成のもとで、図9に示される状態において、作動室上部55Bにポート57を介して高圧流体を導入するとともに、作動室下部55Aからポート56を介して高圧流体を排出すると、作動室下部55Aより作動室上部55Bの方が高圧となる。そのため、受圧移動体60が下向きに押されて、受圧移動体60の作動ピン63がキー溝54に案内されながら、受圧移動体60が真っ直ぐに下動し、これに伴って運動変換機構58のボール72も回転しながら真っ直ぐに下動する。この際、ボール72の、螺旋溝75内に嵌り込んでいる部分により螺旋溝75が周方向に押されて回転駆動体65が一方向(ここでは上から視て反時計回り)に回転する。そして、受圧移動体60の下端(環状押さえ部材66)が下面閉塞部材53に接当すると、受圧移動体60の下動が停止し、回転駆動体65の回転も停止する。この行程を下動行程と称する。

0095

それに対し、前記下動行程完了状態において、作動室下部55Aにポート56を介して高圧流体を導入するとともに、作動室上部55Bからポート57を介して高圧流体を排出すると、作動室上部55Bより作動室下部55Aの方が高圧となる。そのため、受圧移動体60が上向きに押されて、受圧移動体60の作動ピン63がキー溝54に案内されながら、受圧移動体60が真っ直ぐに上動し、これに伴って運動変換機構58のボール72も回転しながら真っ直ぐに上動する。この際、ボール72の、螺旋溝75内に嵌り込んでいる部分により螺旋溝75が周方向に押されて回転駆動体65が他方向(ここでは上から視て時計回り)に回転する。そして、受圧移動体60の上端が上面閉塞部材52(の凸部)に接当すると、受圧移動体60の上動が停止し、回転駆動体65の回転も停止する。この行程を上動行程と称する。

0096

上記のように受圧移動体60に下動行程をとらせることにより、主弁体20が第1の回転位置から第2の回転位置へと回転して前述した如くの流路切換が行われ、それとは逆に、受圧移動体60に上動行程をとらせることにより、主弁体20が第2の回転位置から第1の回転位置へと回転して前述した如くの流路切換が行われることになる。

0097

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態の六方切換弁2を図12〜20を参照しながら説明する。

0098

図12は、本発明に係る六方切換弁の第2実施形態を示す概略斜視図、図13(A)は、第2実施形態の六方切換弁における上面側配置図、図13(B)は、図13(A)に対応させた下面側配置図、図14は、図13(A)、(B)における、Oを通るC−C矢視線に従う断面図である。以下の各図において、第1実施形態の六方切換弁1の各部に対応する部分には共通の符号ないし(’)付き符号を付して重複説明を省略する。

0099

本第2実施形態の六方切換弁2は、第1実施形態と同様に、前述した図21に示されるヒートポンプ式冷暖房システム100における六方切換弁180として用いられるもので、ロータリー式の主弁6と、流体圧式(シリンダ型)のアクチュエータ8とを備える。なお、本実施形態の六方切換弁1に備えられている6個のポートも、上記六方切換弁180の各ポートpA〜pFに対応させて同一の符号が付されている。

0100

<主弁6の構成及び動作>
主弁6は、主弁ハウジング10と、この主弁ハウジング10内に回動可能かつ上下動可能に配在された主弁体20とを備える。

0101

主弁ハウジング10は、円筒状の胴部10Cと、この胴部10Cの上面開口を気密的に封止するように固定された厚肉円板状の上側弁シート10Aと、胴部10Cの下面開口を封止するように前記上側弁シート10Aと同様に前記胴部10Cに固定された厚肉円板状の下側弁シート10Bとを有する。上側弁シート10Aには、該上側弁シート10Aに形成された開口と該開口に接続された管継手からなる3個のポート(第1ポートpA、第2ポートpF、第3ポートpE)が設けられ、下側弁シート10Bにも、該下側弁シート10Bに形成された開口と該開口に接続された管継手からなる3個のポート(第4ポートpB、第5ポートpC、第6ポートpD)が設けられ、6個のポートpA〜pFは、ここでは、弁シート10A、10Bの一端側(左側)に偏って配在され、それらは、同径でかつ平面視で(主弁ハウジング10の中心線O方向で視て)同一円周上に設けられており、上側のポートpAと下側のポートpB、上側のポートpEと下側のポートpD、上側のポートpFと下側のポートpCは、平面視で同一位置に配在されている。上側弁シート10Aの下面及び下側弁シート10Bの上面は、平坦で滑らかなシート面17、17となっている。

0102

前記主弁ハウジング10における上側弁シート10Aの上面側中央には、丸棒からなる回転軸部30の上端部を回転自在に支持する軸受穴15Aが設けられ、下側弁シート10Bの下面側には、回転軸部30の下端部を回転自在に支持する軸受穴15Bが設けられている。

0103

主弁ハウジング10における胴部10Cの一側部の上下方向中央部付近には、前記シリンダ型のアクチュエータ8が横向きに差し込まれて取り付けられている(後で詳述)。

0104

主弁体20は、短円柱状の上半部20Aと下半部20Bとの二分割構成となっており、比較的薄い第1層部材21と該第1層部材21の下面側に溶接等により一体的に接合された厚肉円板状の第2層部材22とで上半部20Aが構成され、厚肉円板状の第3層部材23と該第3層部材23の下面側に溶接等により一体的に接合された比較的薄い第4層部材24とで下半部20Bが構成されている。なお、第1実施形態では単層構造であった上半部20Aと下半部20Bとを上記のように2層構造としているのは、第1実施形態では上側Uターン連通路32及び下側Uターン連通路33は、その上面又は下面の全面が開口したものとなっていたが、本例では、主弁体20内に形成される上側Uターン連通路43及び下側Uターン連通路44を、両端部のみが開口したU字状通路とするためである(詳細は、必要なら、本願の出願人が先に提案している特願2014−223189号等を参照されたい)。

0105

上半部20Aと下半部20Bの中央には、回転軸部30が摺動自在に嵌挿される貫通穴11A、11Bが設けられるとともに、上側の貫通穴11Aの下部と下側の貫通穴11Bの上部には、それぞれ、回転軸部30より大径のばね受け穴11a、11bが逆向きに設けられ、該ばね受け穴11a、11bの底部間には、上半部20Aと下半部20Bとを相互に逆方向に付勢する圧縮コイルばね(付勢手段)29’が縮装されている。

0106

また、上半部20Aの下部と下半部20Bの上部の他端側(右側)には、アクチュエータ8取り付け用の切欠部20j、20kが設けられるとともに、前記アクチュエータ8により主弁体20を回動させるための一体回動棒25’が配在されている。一体回動棒25’は、上半部20Aの下部と下半部20Bの上部とに設けられた装着穴26a’、26b’に摺動可能に嵌挿されている。

0107

流路切換にあたり、主弁体20は、後述するアクチュエータ8により、正逆両方向に回転せしめられ、図17(A)及び図18に示される如くの第1の回転位置と、この第1の回転位置から時計回りに45°回転させた、図17(B)及び図19に示される如くの第2の回転位置とを選択的にとり得るようにされている。

0108

主弁体20には、図16に示される如くに、第1上下ポート連通路41と、第2上下ポート連通路42と、上側Uターン連通路43と、下側Uターン連通路44とが設けられている。

0109

第1上下ポート連通路41及び第2上下ポート連通路42は、各ポートpA〜pFと略同径の直線状の貫通路とされ、上側Uターン連通路43と下側Uターン連通路44は、図18図19に示される如くに、U字状の通路とされ、その両端部は各ポートpA〜pFと同径の円形とされている。各連通路41〜44の上面開口又は下面開口は、前記6個のポートpA〜pFと同一円周上に配在されている。第1上下ポート連通路41と、第2上下ポート連通路42と、上側Uターン連通路43の両端部、並びに、第1上下ポート連通路41と、第2上下ポート連通路42と、下側Uターン連通路44の両端部の四者の角度間隔は45°となっている。

0110

ここでは、主弁体20が第1の回転位置にあるときには、第1上下ポート連通路41は、第1ポートpAの真下で第4ポートpBの真上に位置し、主弁体20を第1の回転位置から時計回りに45°回転させた第2の回転位置では、上側弁シート10Aと下側弁シート10Bにより閉塞された状態となる。

0111

また、第2上下ポート連通路42は、第1の回転位置では、上側弁シート10Aと下側弁シート10Bにより閉塞された状態となり、第2の回転位置では、第3ポートpEの真下で第6ポートpDの真上に位置する。

0112

上側Uターン連通路43の両端部は、第1の回転位置では、第3ポートpEと第2ポートpFの真下に位置し、第2の回転位置では、第1ポートpAと第2ポートpFの真下に位置する。

0113

さらに、下側Uターン連通路44の両端部は、第1の回転位置では、第5ポートpCと第6ポートpDの真上に位置し、第2の回転位置では、第5ポートpCと第4ポートpBの真上に位置する。

0114

したがって、第1上下ポート連通路41は、第1の回転位置では、第1ポートpAと第4ポートpBを連通させ、第2の回転位置では、いずれのポートも連通させないようにされ、第2上下ポート連通路42は、第1の回転位置では、いずれのポートも連通させず、第2の回転位置では、第3ポートpEと第6ポートpDとを連通させ、上側Uターン連通路43は、第1の回転位置では、第3ポートpEと第2ポートpFを連通させ、第2の回転位置では、第1ポートpAと第2ポートpFとを連通させ、下側Uターン連通路44は、第1の回転位置では、第5ポートpCと第6ポートpDを連通させ、第2の回転位置では、第5ポートpCと第4ポートpBとを連通させるようになっている。

0115

上記からわかるように、第1上下ポート連通路41は、圧縮機吐出側に接続される第1ポートpAと室外熱交換器に接続される第4ポートpBとを連通する高圧専用の連通路とされ、第2上下ポート連通路42は、圧縮機吸入側に接続される第6ポートpDと冷房用膨張弁に接続される第3ポートpEとを連通する低圧専用の連通路とされる。

0116

前記した上下ポート連通路41、42の下端部、上側Uターン連通路43の両端部、及び下側Uターン連通路44の両端部には、第1実施形態と同様に、上側弁シート10A、下側弁シート10Bのシート面17、17における各ポートpA〜pFの開口周りに密接する環状シール面37を持つ凸部36が突設されている。

0117

上記に加え、本実施形態においても、第1実施形態と同様なボール式シール面離隔機構45が設けられている。

0118

一方、第1上下ポート連通路41及び第2上下ポート連通路42には、第1実施形態の上下ポート連通路31と同様に、弁洩れ対策が講じられている。なお、本実施形態の用途では、上側Uターン連通路43に高圧流体を導入するときは第1上下ポート連通路41には流体を流さないため、第1上下ポート連通路41には上下ポート連通路31と同様の弁漏れ対策は必要ないが、他の用途も考慮した結果、第1上下ポート連通路41にも弁漏れ対策が施されている。

0119

これを、第1上下ポート連通路41側を代表して説明すると、本例では、主弁体20の上半部20Aを貫通する段付きの収容部90’が設けられ、該収容部90’に、例えばステンレスパイプからなる、上部大径部82Aと管状通路部82Bを持つ延長通路部材82が挿入されている。延長通路部材82における管状通路部82Bの下部82bは、上半部20Aの下側に突出して下半部20Bの上部に形成された段付き挿入部96に挿入されている。延長通路部材82の下部82bと段付き挿入部96との間にOリング(シール部材)97が介装され、当該Oリング97の脱落を防止すべく、ワッシャ94が段付き挿入部96の上端部に圧入あるいは溶接にて接合されている。

0120

また、延長通路部材82の上部大径部82Aには、第1上下ポート連通路41の上部を構成する、内周鍔状部85a付きの別体通路部材85が上下動可能に嵌挿されている。この別体通路部材85は、図14に加えて図15を参照すればよくわかるように、その内周鍔状部85aの上端面に上側弁シート10Aのシート面17に密接する、前記凸部36と同等の円環状シール面37aを持つ凸部36aが突設されるとともに、その胴部外周には環状溝85cが形成され、該環状溝85cには、第1実施形態と同様なOリング(シール部材)93及びテフロン(登録商標)等からなるパッキン95が装着されており、これにより、別体通路部材85と延長通路部材82の上部大径部82Aとの間が気密的に封止されている。

0121

別体通路部材85の内側であって該別体通路部材85の内周鍔状部85aの下面と上部大径部82Aの底面(段差面)82dとの間には、前記シール面37aをシート面17に押し付ける方向に付勢する圧縮コイルばね(付勢部材)86が介装されている。

0122

なお、本例においても、圧縮機の吐出側に接続される、上側弁シート10Aにおける第1ポートpAの下端部(シート面17)には、高圧冷媒を主弁ハウジング10内に導入するための切欠部10sが設けられている(図14において第1上下ポート連通路41を構成する別体通路部材85の直上)。

0123

以上の説明から理解されるように、本実施形態の六方切換弁1を図21に示される如くのヒートポンプ式冷暖房システム100に組み込んで、冷房運転を行う際には、図17(A)、図18に示される如くに、主弁体20に第1の回転位置をとらせて、第1上下ポート連通路41により第1ポートpAと第4ポートpBを連通させるとともに、上側Uターン連通路43により第3ポートpEと第2ポートpFを連通させ、さらに、下側Uターン連通路44により第5ポートpCと第6ポートpDを連通させる。このとき、第2上下ポート連通路42の上下両端部(開口)は、上側及び下側の弁シート10A、10Bにより閉塞されている。

0124

それに対し、冷房運転から暖房運転に切り換える際には、図17(B)、図19に示される如くに、主弁体20を第1の回転位置から反時計回りに45°回転させて第2の回転位置をとらせ、第2上下ポート連通路42により第3ポートpEと第6ポートpDとを連通させるとともに、上側Uターン連通路43により、第1ポートpAと第2ポートpFとを連通させ、かつ、下側Uターン連通路44により第5ポートpCと第4ポートpBとを連通させる。このとき、第1上下ポート連通路41の上下両端部(開口)は、上側及び下側の弁シート10A、10Bにより閉塞されている。

0125

ここで、本実施形態の六方切換弁2においても、第1及び第2上下ポート連通路41、42の上部が主弁体20に対して独立して上下動可能な別体通路部材85で形成されるとともに、該別体通路部材85のシール面37aを圧縮コイルばね86でシート面17に押し付けるようにされているので、主弁体20(の上半部20A)が押し下げられても、第1及び第2上下ポート連通路41、42の上部を構成する別体通路部材85のシール面37aはシート面17に密接した状態を維持する。

0126

そのため、圧縮機吸入側に接続される第2上下ポート連通路42(pE→pD)の上端シール面37aとシート面17との間に隙間は生じることはなく、したがって、主弁ハウジング10内の高圧冷媒が圧縮機吸入側に抜ける弁洩れを生じ難くできる。

0127

上記に加えて、本実施形態の六方切換弁2においても、第1実施形態の六方切換弁1と略同様な作用効果が得られることは勿論である。

0128

<アクチュエータ8の構成及び動作>
次に、図12、14、20を参照しながら、第2実施形態の六方切換弁2における主弁体20を回動させるためのアクチュエータ8について説明する。

0129

図示実施形態におけるアクチュエータ8は、前記主弁6内を流通する高圧流体と低圧流体との差圧を利用した流体圧式(シリンダ型)のもので、主弁ハウジング10における胴部10Cの、ポートpA〜pFが設けられた側とは反対側の上下方向中央部付近の左右(図面上では前後)に設けられた切欠開口10j、10kに、主弁6の中心線Oに直交する方向から横向きに差し込まれて溶接、ろう付け等により密封接合されたシリンダ本体部150を有する。

0130

シリンダ本体部150には、その左右両端開口を気密的に封止するように、断面ハット形状の左蓋部材151及び右蓋部材152が固着されてかしめ固定されるとともに、この左蓋部材151及び右蓋部材152には、それぞれ円環状底部付き筒状の左ストッパ51A及び右ストッパ51Bが溶接等により固着されている。

0131

シリンダ本体部150の中央部には、主弁ハウジング10内に開口する切欠開口168が設けられており、その内部には、受圧移動体60が左右方向に摺動自在に配在されている。

0132

受圧移動体60は、平面視で細長矩形枠状の板状連結体160と、この板状連結体160の左右両端にボルト等で取り付けられて、シリンダ本体部150の内周面との間を気密的に封止して容積可変の左室55A及び右室55Bと主弁ハウジング10内に開口する中央室55Cとに仕切るピストン型パッキン60A、60Bとを有している。板状連結体160は、主弁体20の中心側に位置する半分程度が上半部20Aと下半部20Bとの間に形成される隙間に挿入されている。板状連結体160の左右方向中央には、主弁体20に設けられた一体回動棒25’に係合するU字状溝を持つ連れ回し係合部165が設けられている。

0133

図20(A)には、主弁体20が第1の回転位置にある状態、すなわち、受圧移動体60が最も左側に位置して、左側のパッキン60A部分が左ストッパ51Aに接当した状態が示され、図20(B)には、主弁体20が第2の回転位置にある状態、すなわち、受圧移動体60が最も右側に位置して、右側のパッキン60B部分が右ストッパ51Bに接当した状態が示されている。

0134

また、シリンダ本体部150の左端部近くと右端部近くには、左室55A、右室55Bにそれぞれ高圧冷媒を導入・排出するための左室ポート56、右室ポート57が設けられている。

0135

次に、アクチュエータ8の動作について説明する。

0136

図20(A)に示される、主弁体20が第1の回転位置にある状態から、左室55Aに左室ポート56を介して高圧流体(高圧冷媒)を導入するとともに、右室55Bから右室ポート57を介して高圧流体を排出すると、右室55Bより左室55Aの方が高圧となる。そのため、受圧移動体60が右向きに押されて、受圧移動体60が直線的に右方に摺動し、これに伴って連れ回し係合部165も右方に移動する。その際、連れ回し係合部165に係合している一体回動棒25’によって、主弁体20が周方向に押されることとなり、主弁体20が上から視て反時計回りに回転する。受圧移動体60のパッキン60B部分が右ストッパ51Bに接当すると、受圧移動体60の右方への移動が停止し、これにより、主弁体20が第2の回転位置で停止する。この際の主弁体20の回転角度は45°となる。

0137

この状態から、右室55Bに右室ポート57を介して高圧流体(高圧冷媒)を導入するとともに、左室55Aから左室ポート56を介して高圧流体を排出すると、左室55Aより右室55Bの方が高圧となる。そのため、受圧移動体60が左向きに押されて、受圧移動体60が直線的に左方に摺動し、これに伴って連れ回し係合部165も左方に移動する。その際、連れ回し係合部165に係合している一体回動棒25’によって、主弁体20が周方向に押されることとなり、主弁体20が上から視て時計回りに回転する。受圧移動体60のパッキン60A部分が左ストッパ51Aに接当すると、受圧移動体60の左方への移動が停止し、これにより、主弁体20が第1の回転位置で停止する。この際の主弁体20の回転角度は45°となる。

0138

このように、主弁体20が第1の回転位置にあるときにおいて、受圧移動体60を右行させることにより、主弁体20が第1の回転位置から第2の回転位置へと回転して前述した如くの流路切換が行われ、それとは逆に、主弁体20が第2の回転位置にあるときにおいて、受圧移動体60を左行させることにより、主弁体20が第2の回転位置から第1の回転位置へと回転して前述した如くの流路切換が行われることになる。

0139

なお、本発明に係る六方切換弁は、ヒートポンプ式冷暖房システムのみならず、他のシステム、装置、機器類にも組み込めることは勿論である。

0140

また、弁ハウジング10、主弁体20、受圧移動体60、回転駆動体65等の素材としては、アルミやステンレス等が用いられるが、それに限られることはなく、その他の金属、樹脂等の、導入される流体の圧力に耐えられるものであれば、如何なるものであってもよい。

0141

1六方切換弁(第1実施形態)
2 六方切換弁(第2実施形態)
5主弁(第1実施形態)
6 主弁(第2実施形態)
7アクチュエータ(第1実施形態)
8 アクチュエータ(第2実施形態)
10 主弁ハウジング
10A 上側弁シート
10B 下側弁シート
10C胴部
17シート面
20主弁体
20A 上半部
20B 下半部
29圧縮コイルばね(付勢手段)
30A 上側回転軸部
30B 下側回転軸部
31 上下ポート連通路
32 上側Uターン連通路
33 下側Uターン連通路
36 凸部
37シール面
37a シール面
41 第1上下ポート連通路
42 第2上下ポート連通路
43 上側Uターン連通路
44 下側Uターン連通路
45ボール式シール面離隔機構
50 本体部(アクチュエータ)
58運動変換機構
60 受圧移動体
62パッキン
63作動ピン
65回転駆動体
72ボール
74 収容部
75螺旋溝
76回転駆動軸部
77回転伝達機構
80 別体通路部材(第1実施形態)
81 圧縮コイルばね(付勢部材)(第1実施形態)
82押さえ部材
85 別体通路部材(第2実施形態)
86 圧縮コイルばね(付勢部材)(第2実施形態)
90 収容部
93 Oリング(シール部材)
95 パッキン
pA 第1ポート
pF第2ポート
pE 第3ポート
pB 第4ポート
pC 第5ポート
pD 第6ポート

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